要說人體生命最神奇的一個地方,小編我覺得就是細胞的分化了。一個小小的受精卵,經過一系列的增值和分化,竟然可以演變出不同的細胞形態。隨著時間的推移,這些不同形態的細胞又變成了人體的各個器官和組織。這讓小編不得不感嘆,大自然中生命體的真是奇妙!而說到細胞分化,它在我們人體身上最突出的一個表現,就是在胚胎時期的發育了。伴隨著受精卵的分化,胚胎也慢慢形成,長出嬰兒的模樣。那今天,小編我就來和大家介紹一下細胞分化和胚胎發育過程中需要掌握的幾點基礎知識,希望能夠幫助大家更好地理解這個生命過程。
首先,小編我還是先來給大家普及一下多細胞生命體的分化基礎知識。在多細胞有機體中,它是由很多種不同類型的細胞共同組成的。而不管這些細胞的種類有多豐富,它們通常都是由一個受精卵細胞增殖分裂,再經過一系列的細胞分化過程衍生出來的後代。說了這麼多,那到底什麼是細胞分化呢?小編我用自己的話來講,就是在個體發育的這個過程中,由一種相同類型的細胞經過好幾代的分裂,慢慢在形態、結構和功能上產生了穩定的差異性,最後因存在差異性而形成了不同類型的細胞群體的過程。小編我用自己的話來講,這樣是不是就好理解多了?
了解完了細胞分化的基本概念後,才發現這只是剛剛入門。接下來,小編要問大家一個問題,那就是大家有沒有想過,為什麼會有細胞分化這個過程?也就是說,細胞分化到底是由什麼在控制的?總不能隨意就進行細胞分化了吧?這裡,小編我可以準確地告訴大家,其實細胞分化的幕後黑手就是基因。沒錯,基因就是這麼一種十分強大的東西,它能調控很多的生命過程。而細胞分化,就是基因選擇性表達的最終結果。作為一位生物學研究生,小編告訴大家,基本上每個細胞的裡面,都藏著這個生物體全部的基因,就像是有一個藏寶圖一樣。雖然每個細胞都有這張藏寶圖,到並不是所有的細胞都會去使用全部的。細胞們只會選擇其中的一部分,然後表達在外部形態特徵和功能上,所以產生了很多種細胞群體,這就是基因選擇性表達。
那麼問題又來了,既然細胞分化這個過程是一個很複雜的大項目,那總得有一個物質來管事吧?於是,就有了管家基因和特異性基因這兩個概念。首先,小編的和大家說明,細胞分化其實是通過嚴格而精密地調控基因來實現的。而分化細胞所需要的基因組,又可以分成兩類。第一類就是管家基因。聽到這個名字,小編相信大家應該都大概能猜測這個基因是幹什麼用的了。沒錯,管家基因是在所有細胞中都表達的一種基因。因為管家基因能夠控制蛋白合成一些重要的物質,而這類物質又是細胞生命過程中必需的,所以管家基因在所有細胞中都存在,像是一個小管家一樣。
而組織特異性基因,就是上面所說的,在不同的細胞當中,會選擇性表達的一類基因。這一類的基因能夠控制合成一些構成細胞形態和功能所需要的物質蛋白,像是卵清蛋白基因和胰島素基因等等。一類基因的複製,一般都是在細胞分裂的S期早期,但是在其他那些不表達的細胞中,則是在S期的晚期完成複製。小編我覺得,不管是管家基因還是特異性基因,它們對於一個細胞完整的發育過程來說,都是必不可少的。它們各司其職,調控這細胞生命活動的不同方面。
講完了細胞是怎麼分化的,小編我再來給大家介紹一下為什麼細胞能夠分化,以及它分化的一些條件。說到細胞分化,不得不提的一個知識點就是細胞的全能性。什麼叫做細胞的全能性呢?小編這裡給大家解釋一下,簡單來說就是細胞雖然經過分裂和分化了,但是其實每個細胞都還有著能夠發育成為一個個體的潛力。這樣看是不是很神奇?為什麼會有這種情況呢?小編和大家說明一下,就像我前面說的,每個細胞裡面其實都是有一張藏寶圖的,這張藏寶圖就是這個個體攜帶的全部基因。雖然有的細胞不表達,但是這張藍圖還是存在的,那麼如果我們藉助一些人工的技術和力量,把這張藏寶圖的全部基因拿出來,把它賦予到一個新的細胞中,這樣就能培養出一個全新的幹細胞,從而重新分化成為一個新的個體。這個就是細胞的全能性,小編覺得生命的力量真的是太神奇了!
另外,小編我再來給大家補充一下細胞分化過程的影響因素。其實,小編要和大家說明,生命活動的每一個過程都是非常複雜的,它的複雜程度不低於我們日常見到的建築工程,它也是需要很多物質配合和條件的。能夠影響細胞分化的幾個因素,一是胞外信號分子,二是細胞之間的相互作用和位置效應,三是細胞的記憶,四是環境的影響和作用,六是染色質變化和基因重組對細胞分化的影響。這幾個因素都無時無刻影響著細胞的分化過程,任何一個因素產生了變化,都會對細胞分化的過程產生極大的影響,這就好比「蝴蝶效應」,用在生物學來說,一個小小的環境因素改變,帶來的卻可能是細胞的死亡或者結構功能變異,可見,細胞分化是一個多麼嚴格的大工程。
好了,今天關於細胞分化和胚胎發育的知識,我就給大家介紹到這裡了。還是那句話,任何一個生命過程都是一項非常複雜的大工程,所以小編我這隻言片語也很難講得完全透徹,但是如果大家有什麼不理解的,可以和我一起探討生物的知識。